led驱动电源的单极pfc反激式开关电源

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1、LED驱动电源的单极PFC反激式开关电源方案LED驱动电源要求在5W以上的产品都要求高功率因素，低谐波，高效率，但是因为又有体积和成本的考量，传统的PFC+PWM的方式电路复杂，成本高昂，因此在小功率(65W左右)的应用场合一般会选用单极PFC的方式应用，特别是在T5,T8等LED驱动电源得到广泛的应用，并成为目前的主流应用方案。目前市面上的PFC有很多，下面以市面上得到广泛应用的LD7591及其升级版本LD7830,主要用LD7830来做说明介绍。　一、介绍：　　LD7830是一款具有功率因素校正功能的LED驱动芯片，它

2、通过电压模式控制来稳定输出且实现高功率因素(PF)与低总谐波失真(THD)特性。LD7830能在宽输入电压范围内应用，且保持极低的总谐波失真。LD7830具备丰富的保护功能，如输出过压保护(OVP)，输出短路保护(SCP)，芯片内置过温保护(OTP)，Vcc过压保护，开环保护等保护功能令LED驱动电源系统工作起来更加安全可靠。LD7830在LD7591的基础上增加了高压启动，OLP保护功能和软启动功能，使系统的待机功耗更低至0.3W以下，同时短路保护更加可靠。　二、LD7830特点：　　内置500V高压启动电路　　高PFC

3、功能控制器　　高效过渡模式控制　　宽范围UVLO(16V开，7.5V关)　　最大250KHZ工作频率　　内置VCC过压保护　　内置过载保护(OLP)功能　　过电流保护(OCP)功能　　500/-800mA驱动能力　　内置8ms软启动　　内置过温保护(OTP)保护　　三应用范围：　　AC/DCLED照明驱动应用　　65W以下适配器　四、典型应用　图一　　五、系统设计　　LD7830的典型应用为反激拓扑结构，如图一所示。　　5.1我们首先介绍LD7830的反激工作原理，假设交流输入电压波形是理想正弦波，整流桥也是理想的，则整流

4、后输入电压瞬时值Vin(t)可表示为：　　 　　其中VPK为交流输入电压峰值，VPK=√2×VRMS,Vrms为交流输入电压有效值，FL为交流输入电压频率。再假定在半个交流输入电压周期内LD7830误差放大器的输出VCOMP为一恒定值，则初级电感电流峰值瞬时值IPKP(t)为：　　 　　其中IPKP为相对于输入电压初级电感电流峰值的最大值。　　在反激电路中，当MOSFET导通时，输入电压Vin(t)对电感充电，同时输出电容对负载放电，初级电感电流从零开始上升，令θ=2×π×FL×t：　　 　　Ton为MOSFET导通时间，

5、Lp为初级电感量，由上式可见，TON与相位无关。　　假设变压器的效率为1且绕组间完全耦合，当MOSFET关断时，次级电感对输出电容充电和对负载放电，则：　　 　　其中，TOFF为MOSFET关断时间，IPKS(θ)为次级峰值电流瞬时值，Ls为次级电感量，Vout为输出电压，VF为输出整流管正向压降，n为初次级匝比，TOFF随输入电压瞬时值变化而变化。　　工作电流波形如图二所示，可见，在半个输入电压周期内，只要控制TON固定，则电感电流峰值跟随输入电压峰值，且相位相同，实现高功率因素PF.　　 　　图二5.2下面将针对反激拓

6、扑结构介绍相关参数设计流程　　5.2.1首先根据实际应用确定规格目标参数，如最小交流输入电压Vinmin,最大交流输入电压Vinmax,交流输入电压频率FL,输出电压Vout,输出电流Iout,最大两倍频输出电压纹波ΔVo等。然后针对目标参数进行系统参数预设计，先估计转换效率η来计算系统最大输入功率;最大输入功率Pin可表示为：　　 　　再确定系统最小工作频率，LD7830的开关频率是个变化量，表示为：　　 　　最小开关频率Fsw-min出现在最小输入电压的正弦峰值处。系统设计中，最小开关频率Fsw-min一般设定在35k

7、Hz或更高。　　确定变压器反射电压VOR,反射电压定义为：VOR=n(Vout+Vf)，VOR的取值影响MOSFET与次级整流管的选取以及吸收回路的设计。　　5.2.2变压器设计　　首先确定初级电感量，电感的大小与最小开关频率的确定有关，最小开关频率发生在输入电压最小且满载的时候，由公式推导有：　　 　　其中Ko定义为输入电压峰值与反射电压的比值，即　　 　　一般说来Ko越大PF值会越低，总的THD%会越高。　　 　　确定初级电感量LP后，就该选择变压器磁芯了，可以参考公式AP=AE×AW选取，然后根据选定的磁芯，确定初级

8、最小绕线圈数Npmin来避免变压器饱和，参考公式：　　 　　然后确定次级绕组匝数，初次级的匝比由VRO决定：　　 　　同理推导并根据规格书定义的Vcc电压可以得出Vcc绕组的匝数，LD7830的Vcc典型值设定在16V。　　定义：　　LP:初级电感量　　NP:初级匝数　　IPKP:初级峰值电流　　BM: